為什麼愛因斯坦本人不認為人類可以進行時空穿越？

2020-05-10 科學認識論

我們經常能看到穿越題材的電影，甚至每個人都思考過類似的問題。但大部分是都將其視為茶餘飯後的調侃。

今天我們研究一下是否可以穿越到古代。

穿越的可能性在中學物理課本上是不可能的，也是被禁止的。因為中學物理的基礎是經典物理學。

在牛頓的觀點中，時間和空間是絕對的，時空是獨立而均勻的。

而穿越的基石理論就是將時空融合在一起，這樣現有的時空和以往的時空才有所關聯。

第一條涉及的就是狹義相對論，其最顯著的結論:速度越快，時間流逝越慢。

為什麼愛因斯坦本人不認為人類可以進行時空穿越？

在數學上的延伸就是速度等於光速，時間靜止，速度大於光速，時間則可倒流。

但狹義相對論是最反對時間倒流的理論。因為狹義相對論成立的前提就是光速不變，且光速是有靜止質量物質的極限速度。

如果狹義相對論允許超光速的存在，那麼它就不攻自破了，所以時間倒流在狹義相對論裡面是不可能出現的因果悖論。

接下來我們看看廣義相對論，此理論是狹義相對論在非慣性系上的擴展。最顯著的結論便是:時空彎曲。

時空的分布與質量密切相關，例如在超大型質量天體附近的時空彎曲程度遠大於地面。這就造成了時間差。

正如《星際穿越》中劇情一樣，在黑洞附近停留一小時，地球會過去七年。

為什麼愛因斯坦本人不認為人類可以進行時空穿越？

黑洞附近具體某一空間點與地面的時間差取決於這一空間距離黑洞的位置和黑洞的質量。

利用黑洞的時間差的確可以穿越，這是毋庸置疑的事實，不過這種穿越只能回到未來，回到過去依舊會被禁止。

那是不是理論上我們永遠回不到過去？

答案是：不確定！

因為我們還有愛因斯坦羅森橋—蟲洞。

為什麼愛因斯坦本人不認為人類可以進行時空穿越？

這是廣義相對論引力場方程的另一個數學解。

可是愛因斯坦本人認為這個數學解得出的蟲洞是不具備物理意義的，因為實在是荒唐。

如果蟲洞具備物理意義，那麼意味著我們可以藉助它肆意穿越時空，在空間上可以瞬間去到億萬年以外的宇宙，在時間上也可以回到過去。

不過愛因斯坦也有犯錯的時候，比如他對量子力學完備性的質疑，以及宇宙常數上都犯過錯。

我們只能期望愛因斯坦在蟲洞問題上依舊犯錯。那麼當蟲洞被科學家發現，這就意味著我們可以回到過去，改變歷史。

如果蟲洞存在，回到過去改變歷史也只是平行宇宙裡的改變，本宇宙並不受影響。

如果未來的我們真的藉助蟲洞回到過去，你認為穿越者可以在古代生存下去嗎？

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